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课件 溶剂萃取
时间:2023-07-14 02:46 点击次数:94

  萃取:利用流体为溶剂提取原料中目标产物的操作。目标物固体:液固萃取(浸取)液体:液液萃取有机溶剂萃取双水相萃取反胶团萃取液膜萃取萃取相(轻相)操作的一般过程萃取–洗涤–反萃取分配常数分配系数萃余相浓度萃取相浓度线性平衡Langmuir型平衡适应条件:低浓度适应条件:高低浓度18.1.2弱电解质的分配平衡弱电解质的萃取理论弱碱和弱酸的解离平衡关系分别为:AH(lightphase)(water)弱酸性电解质的分配系数弱碱性电解质的分配系数18.2有机溶剂的选择选择原则:根据相似相溶的原理(最重要参数:介电常数,极性),选择与目标产物性质相近的萃取剂,可以得到较大分配系数。此外,有机溶剂还应满足以下要求:1)、价廉易得;3)、与水相有较大的密度差,并且粘度小,表面张力适中,相分散和相分离较容易;4)、容易回收和再利用;5)、毒性低,腐蚀性小,闪点低,使用安全;6)、不与目标产物发生反应。常用于抗生素类萃取剂有:丁醇等醇类、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯等乙酸酯类以及甲异丁基甲酮(methylisobutylketone)等。18.3水相条件的影响pH值一方面,pH值影响分配系数;另一方面,pH影响选择性。盐析剂一方面,盐析剂可使产物在水中溶解度降低,而易于转入溶剂中去。另一方面,也能减少有机溶剂在水中溶解度。带溶剂能与目标物形成复合物,易于溶于有机溶剂中乳化处理及破乳1)在操作前,对发酵液进行过滤或絮凝沉淀处理,可除去大部分蛋白质及固体微粒,防止乳化现象的发生。2)乳化产生后,采取适当的破乳手段。如果乳化现象不严重,可采用过滤或离心沉降的方法。对于O/W型乳浊液,加入亲油性表面活性剂,可使乳浊液从O/W型转变成W/O型,但由于溶液条件不允许W/O型乳浊液的形成,即乳浊液不能存在,从而达到破坏的目的。相反,对于W/O型乳浊液,加入亲水性表面活性剂,如SDS可达到破乳的目的。溶剂萃取青霉素(lightphase)青霉素=青霉素(water)1)青霉素萃取青霉素是有机酸,pH值对其分配系数有很大影响。很明显,低pH下有利于青霉素在有机相中的分配,当pH大于6.0时,青霉素几完全分配于水相中。从图中可知,选择适当的pH,不仅有利于提高青霉素的收率,还可根据共存杂质的性质和分配系数,提高青霉素的萃取选择性。青霉素反萃取3)红霉素萃取红霉素是碱性电解质,在乙酸戊酯和pH9.8的水相之间分配系数为44.7,而水相pH降至5.5时,分配系数降至14.4。4)红霉素反萃取反萃取操作同样可通过调节pH值实现。如,红霉素在pH9.4的水相中用醋酸戊酯萃取,而反萃取则用pH5.0的水溶液。红霉素(lightphase)红霉素+(water)18.5萃取方式和理论得率的计算混合-澄清式萃取器(Mixer-settler,最常用的液液萃取设备)混合-澄清式萃取物料衡算:如存在线性平衡,H和L为常数,有萃取因子:萃取率:意义:问题:效率低,为达到一定的萃取率,大量萃取剂例1:利用乙酸乙酯萃取发酵液中的放线菌素D(ActinomycinpH3.5时分配系数m=57。令H450l/h,单级萃取剂流量为39l/h。计算单级萃取的萃取率。4.94单级萃取率:多级错流接触萃取多级错流接触过程多级错流接触萃取假设每一级溶质分配均达到线性平衡,则第i级物料衡算式为其中,如每一级溶质分配为非线性平衡,或每一级萃取剂流量不等,则各级的萃取因子E将多个混合-澄清器单元串联起来,分别在左右两端的混合器中连续通入料液和萃取液,使料液和萃取液逆流接触,即构成多级逆流接触萃取.多级逆流接触萃取第i级的物料衡算式为计算采用多级逆流接触萃取时使收率达到99%所需的级4.94;因为收率为99%,0.99,则上式得n2.74,故需要三级萃取操作。可计算采用三级逆流接解萃取的收率为99.3%,高于例2的错流萃取,说明多级逆流接触萃取效率优于多级错流萃取.萃取率为多级逆流接触萃取当萃取平衡关系为非线性方程时,上述解析解不再适用,此时可采用图解法.设平衡线方程对整个萃取流程作物料衡算,操作线方程:液膜萃取定义液膜是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜。利用液膜将与之不能互溶的液体分隔开来,使其中一侧的液体中的溶质选择性的透过液膜进入另一侧,实现溶质之间的分离。液膜的种类乳状液膜乳状液膜根据成膜液体的不同,孔高分子固体膜浸在膜溶剂中,使膜溶剂充满膜的孔隙形成液但膜相仅靠表面张力和毛细管作用吸附在孔内,容易流失。液膜萃取机理单纯迁移也称物理渗透,是根据料液中各种溶质在膜相中的溶解度(分配系数)和扩散系数的不同进行的萃取分离。反萃相化学反应促进迁移在有机酸等弱酸性电解质的分离纯化方面,可利用强碱溶液为反萃相,与料液中的溶质发生不可逆的反应而促进溶质的迁移。

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